KR102165019B1 - System and Method for Controlling Group Moving - Google Patents

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KR102165019B1 KR1020170098227A KR20170098227A KR102165019B1 KR 102165019 B1 KR102165019 B1 KR 102165019B1 KR 1020170098227 A KR1020170098227 A KR 1020170098227A KR 20170098227 A KR20170098227 A KR 20170098227A KR 102165019 B1 KR102165019 B1 KR 102165019B1
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Abstract

본 발명은 복수의 이동체들의 군집주행을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 군집주행을 제어장치는, 복수의 이동체의 군집주행을 관제하는 장치에 있어서, 기지국으로부터 상기 복수의 이동체의 위치정보를 수신받는 통신부; 상기 복수의 이동체의 위치정보와 목표지점의 위치정보를 기초로 상대위치를 산정하여 복수의 이동체의 주행 순서를 결정하는 군집주행 스케줄링부; 및 군집주행 중인 이동체를 모니터링하고 선행 이동체의 위치정보를 상기 기지국을 통해 후행 이동체로 전송하는 군집주행 모니터링부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a system and method for controlling platooning of a plurality of moving objects, wherein an apparatus for controlling platooning according to the present invention is an apparatus for controlling platooning of a plurality of mobiles, comprising: A communication unit receiving location information; A cluster driving scheduling unit determining a driving order of the plurality of moving objects by calculating a relative position based on the position information of the plurality of moving objects and the position information of the target point; And a platooning monitoring unit that monitors the moving object in platooning and transmits position information of the preceding mobile object to the following mobile object through the base station.

Description

군집주행 제어 시스템 및 방법{System and Method for Controlling Group Moving}System and Method for Controlling Group Moving}

본 발명은 이동체의 군집주행을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이동통신 네트워크를 이용하여 복수의 이동체들의 군집주행을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for controlling platooning of a mobile object, and more particularly, to a system and method for controlling platooning of a plurality of mobiles using a mobile communication network.

최근 무인비행기(Unmamed Aerial Vehicle: UAV), 자동차, 로봇 등과 같은 각종 이동체를 운전자가 직접 운전하지 않고 스스로 원하는 목표지점까지 주행하는 자율주행(Automatic Driving)에 관한 기술개발이 급속히 증가하고 있다. In recent years, the development of technologies related to automatic driving in which various mobile objects such as Unmamed Aerial Vehicles (UAVs), automobiles, robots, etc. are not driven directly by the driver to the desired target point is rapidly increasing.

한편, 자율주행시 복수의 이동체가 동일한 목표지점으로 동시에 이동하는 경우, 이들 상호 간 충동을 피하고 원하는 목표지점까지 정확하게 이동하도록 이동체 전반을 모니터링하고 제어하는 군집주행 제어 시스템이 요구된다. 특히, 군집주행 특성상, 다수의 이동체 중 일부 이동체에 고장이 발생하거나, 외부 환경적 요인으로 인해 일부 이동체가 주행경로를 이탈하는 등의 이벤트가 발생할 수 있는데, 이때 뒤따르던 나머지 이동체들도 주행경로를 이탈하는 문제가 발생할 수 있다. On the other hand, when a plurality of moving objects simultaneously move to the same target point during autonomous driving, there is a need for a platoon driving control system that monitors and controls the entire moving object to accurately move to a desired target point and avoid mutual impulses. Particularly, due to the characteristics of platooning, some of the moving objects may fail or some of the moving objects may deviate from the driving path due to external environmental factors.At this time, the remaining moving objects may also change the driving path. There may be problems with churn.

또한, 종래 저고도로 비행하는 비행체에 대해서는 항공관제 서비스가 제공되지 않고 있다. 저고도로 비행하는 드론(drone)과 같은 무인 비행체의 이용이 급속히 증가하는 현실에서 이들 비행체들을 제어하는 시스템 구축도 필수적으로 요구되나 관련 인프라 구축에 막대한 비용이 요구되어 쉽게 구축되기 어려운 실정이다. In addition, air traffic control services are not provided for aircraft flying at low altitudes. In the reality that the use of unmanned aerial vehicles such as drones flying at low altitudes is rapidly increasing, the establishment of a system to control these vehicles is also required, but it is difficult to build it easily because enormous costs are required to build related infrastructure.

따라서, 복수의 이동체 상호 간 충돌을 피하고 이벤트 발생시에도 자율주행을 완주할 수 있으며 저고도로 비행하는 비행체들을 효과적인 관제할 수 있는 시스템 구축이 시급히 요구되고 있다. Therefore, there is an urgent need to establish a system that can avoid collisions between a plurality of moving vehicles, complete autonomous driving even when an event occurs, and effectively control aircraft flying at low altitudes.

한국공개특허 제10-2017-0071712호 "이동 로봇의 주행경로 계획 방법 및 장치"Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2017-0071712 "Method and apparatus for planning a traveling route of a mobile robot"

앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, It was devised to solve the problems of the prior art seen above,

본 발명의 목적은, 저고도로 비행하는 복수의 이동체가 하나의 목적지를 향하여 군집주행시 기설치된 네트워크 기지국을 통해 이동체의 위치정보를 실시간 관제 시스템으로 전송할 수 있는 군집주행 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a platooning control system and method capable of transmitting location information of a mobile object to a real-time control system through a network base station installed when a plurality of mobiles flying at low altitudes are platooned toward one destination.

본 발명의 다른 목적은, 이동체의 GPS 좌표값을 네트워크 기지국의 GPS 보정정보로 갱신하여 정밀도 높은 이동체의 위치정보를 실시간 제공하는 군집주행 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a cluster driving control system and method for updating GPS coordinate values of a mobile object with GPS correction information of a network base station to provide location information of a mobile object with high precision in real time.

본 발명의 또 다른 목적은, 군집주행시 일부 이동체에 장애 이벤트가 발생하더라도 뒤따르는 이동체가 주행경로를 이탈하지 않도록 새로운 이동좌표를 생성하여 후행 이동체에 전송하는 군집주행 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a platooning control system and method for generating new movement coordinates and transmitting them to a subsequent mobile body so that a subsequent mobile body does not deviate from a driving path even if a failure event occurs in some mobile bodies during platoon driving.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 실시예에 의해 구현된다. The present invention is implemented by the following embodiments in order to achieve the above object.

일 측면에 따른 장치는, 복수의 이동체의 군집주행을 관제하는 장치에 있어서, 기지국으로부터 상기 복수의 이동체의 위치정보를 수신받는 통신부; 상기 복수의 이동체의 위치정보와 목표지점의 위치정보를 기초로 상대위치를 산정하여 상기 복수의 이동체의 주행 순서를 결정하는 군집주행 스케줄링부; 및 군집주행 중인 상기 복수의 이동체를 모니터링하고 선행 이동체의 위치정보를 상기 기지국을 통해 후행 이동체로 전송하는 군집주행 모니터링부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. An apparatus according to an aspect is an apparatus for controlling cluster driving of a plurality of mobile objects, comprising: a communication unit receiving location information of the plurality of mobile objects from a base station; A cluster driving scheduling unit determining a driving order of the plurality of moving objects by calculating a relative position based on the position information of the plurality of moving objects and the position information of the target point; And a platooning monitoring unit that monitors the plurality of mobiles in platooning and transmits location information of the preceding mobiles to the following mobiles through the base station.

상기 복수의 이동체의 위치정보는, GPS 좌표를 포함하고, 상기 기지국은, 서비스 영역 내에 위치하는 이동체로부터 GPS 좌표를 수신받고 수신받은 GPS 좌표를 오차신호로 보정하여 상기 통시부로 전송하는 것을 특징으로 한다. The location information of the plurality of moving objects includes GPS coordinates, and the base station receives GPS coordinates from a moving object located in a service area, corrects the received GPS coordinates as an error signal, and transmits the received GPS coordinates to the communication unit. .

상기 통신부는, 주행 중인 이동체가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국의 서비스 영역으로 이동할 때 인접 기지국으로부터 갱신된 GPS 좌표가 포함된 이동체의 위치정보를 수신받는 것을 특징으로 한다. The communication unit is characterized in that, when a moving object moves out of a corresponding service area and moves to a service area of an adjacent base station, the communication unit receives location information of the mobile object including updated GPS coordinates from the adjacent base station.

상기 군집주행 스케줄링부는, 목표지점의 위치좌표와 상기 복수의 이동체의 갱신된 GPS 좌표 간의 벡터 크기를 산정하고 벡터 크기가 작은 순서로 주행 순서를 결정하는 것을 특징으로 한다. The cluster driving scheduling unit may calculate a vector size between a position coordinate of a target point and an updated GPS coordinate of the plurality of moving objects, and determine a driving order in an order of decreasing the vector size.

상기 군집주행 모니터링부는, 선행 이동체의 위치정보를 분석하여 주행경로대로 주행중이면 상기 기지국을 통해 선행 이동체의 위치정보를 후행 이동체로 전송하는 것을 특징으로 한다. The cluster driving monitoring unit analyzes the position information of the preceding mobile object and transmits the position information of the preceding mobile object to the following mobile object through the base station when driving along a driving path.

상기 군집주행 모니터링부는, 선행 이동체의 위치정보를 분석하여 주행경로를 이탈하여 주행중이면 군집주행 유지좌표를 생성하고 상기 기지국을 통해 상기 군집주행 유지좌표를 후행 이동체로 전송하는 것을 특징으로 한다. The platoon driving monitoring unit analyzes the position information of the preceding mobile object, deviates from the driving path, and when driving, generates platoon driving maintenance coordinates, and transmits the platoon driving maintenance coordinates to the following mobile unit through the base station.

상기 군집주행 유지좌표는, 주행경로의 중심 좌표 및 주행경로를 이탈한 선행 이동체의 갱신된 GPS 좌표를 기초로 산정된 벡터와 주행경로 경계지점과의 교점에 대응하는 것을 특징으로 한다. The clustered driving maintenance coordinate is characterized in that it corresponds to an intersection point between a vector calculated based on a center coordinate of a driving route and an updated GPS coordinate of a preceding moving object deviating from the driving route and a boundary point of the driving route.

다른 측면에 따른 방법은, 군집주행 관제장치가 복수의 이동체의 군집주행을 제어하는 방법에 있어서, 목표지점의 위치정보와 기지국으로부터 수신받은 상기 복수의 이동체의 위치정보를 기초로 상대위치를 산정하고 상기 상대위치를 기초로 상기 복수의 이동체의 주행 순서를 결정하여 군집주행을 스케줄링하는 단계; 및 군집주행 중인 이동체를 모니터링하고 선행 이동체의 위치정보를 상기 기지국을 통해 후행 이동체로 전송하여 군집주행을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A method according to another aspect is a method in which a platooning control device controls platooning of a plurality of mobiles, in which a relative position is calculated based on location information of a target point and location information of the plurality of mobiles received from a base station, and Scheduling a group driving by determining a driving order of the plurality of moving objects based on the relative positions; And controlling the platoon driving by monitoring the mobile object being platooned and transmitting the position information of the preceding mobile object to the following mobile object through the base station.

상기 복수의 이동체의 위치정보는, GPS 좌표를 포함하고, 상기 기지국은, 서비스 영역 내에 위치하는 이동체로부터 GPS 좌표를 수신받고 수신받은 GPS 좌표를 오차신호로 보정하여 갱신된 GPS 좌표를 상기 군집주행 관제장치로 전송하는 것을 특징으로 한다. The location information of the plurality of moving objects includes GPS coordinates, and the base station receives GPS coordinates from a moving object located in a service area and corrects the received GPS coordinates with an error signal to control the updated GPS coordinates. It is characterized by transmitting to the device.

상기 군집주행을 제어하는 단계는, 주행 중인 이동체가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국의 서비스 영역으로 이동할 때 인접 기지국으로부터 갱신된 GPS 좌표가 포함된 이동체의 위치정보를 수신받는 것을 특징으로 한다. The controlling of the cluster driving is characterized in that, when the moving object moves out of the corresponding service area and moves to the service area of the adjacent base station, location information of the mobile object including updated GPS coordinates is received from the adjacent base station.

상기 군집주행을 스케줄링하는 단계는, 목표지점의 위치좌표와 복수의 이동체의 갱신된 GPS 좌표 간의 벡터 크기를 산정하고 벡터 크기가 작은 순서로 주행 순서를 결정하는 것을 특징으로 한다. The scheduling of the cluster driving may include calculating a vector size between a position coordinate of a target point and an updated GPS coordinate of a plurality of moving objects, and determining a driving order in an order of decreasing the vector size.

상기 군집주행을 제어하는 단계는, 선행 이동체의 위치정보를 분석하여 주행경로대로 주행중이면 상기 기지국을 통해 선행 이동체의 위치정보를 후행 이동체로 전송하는 것을 특징으로 한다. The controlling of the cluster driving may include analyzing the position information of the preceding mobile object and transmitting the position information of the preceding mobile object to the following mobile through the base station when driving along the driving path.

상기 군집주행을 제어하는 단계는, 선행 이동체의 위치정보를 분석하여 주행경로를 이탈하여 주행중이면 군집주행 유지좌표를 생성하는 단계; 및 상기 기지국을 통해 상기 군집주행 유지좌표를 후행 이동체로 전송하는 단계;를 포한하는 것을 특징으로 한다. The controlling of the platooning may include analyzing the position information of the preceding moving object and generating a platooning maintenance coordinate if the vehicle is traveling by deviating from the driving path; And transmitting the clustered driving maintenance coordinates to a subsequent mobile object through the base station.

상기 군집주행을 제어하는 단계는, 주행경로의 중심 좌표 및 주행경로를 이탈한 선행 이동체의 갱신된 GPS 좌표를 기초로 산정된 벡터와 주행경로 경계지점과의 교점에 대응하는 것을 특징으로 한다. The controlling of the cluster driving may correspond to an intersection of a vector calculated based on a center coordinate of a driving route and an updated GPS coordinate of a preceding moving object deviating from the driving route and a boundary point of the driving route.

본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다. The present invention has the following effects by the above configuration.

본 발명은, 저고도로 비행하는 복수의 이동체가 하나의 목적지를 향하여 군집주행시 기설치된 네트워크 기지국을 통해 이동체의 위치정보를 실시간 관제 시스템으로 전송할 수 있는 효과를 갖는다. The present invention has an effect of transmitting location information of a mobile object to a real-time control system through a network base station installed when a plurality of mobile objects flying at low altitudes are driven in a cluster toward one destination.

본 발명은, 이동체의 GPS 좌표값을 네트워크 기지국의 GPS 보정정보로 갱신함으로써 정밀도 높은 이동체의 위치정보를 취득하는 효과를 갖는다. The present invention has an effect of acquiring position information of a mobile object with high precision by updating the GPS coordinate value of the mobile object with GPS correction information of the network base station.

본 발명은, 군집주행시 일부 이동체에 장애 이벤트가 발생하더라도 새로운 이동좌표를 생성하여 후행 이동체에 전송함으로써 뒤따르는 이동체가 주행경로를 이탈하지 않도록 군집주행을 제어하는 효과를 갖는다. The present invention has the effect of controlling the platooning so that the following mobiles do not deviate from the driving path by generating new movement coordinates and transmitting them to the following mobiles even if a failure event occurs in some mobiles during platooning.

도 1은 일 실시예에 따른 군집주행 제어 시스템을 설명하는 블럭도이다.
도 2는 도 1의 기지국을 설명하는 블럭도이다.
도 3은 도 1의 군집주행 관제장치를 설명하는 블럭도이다.
도 4는 일 실시예에 따라 복수의 이동체들의 군집주행 순서를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따라 군집주행 중 일부 이동체가 주행경로를 이탈하는 이벤트를 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5와 같은 이벤트 발생시 새로운 GPS 좌표를 생성하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 군집주행 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 도 7의 군집주행 주행순서를 결정하는 방법을 자세하게 설명하는 흐름도이다.
도 9는 도 7의 군집주행 비행을 제어하는 방법을 자세하게 설명하는 흐름도이다.
도 10은 다른 실시예에 따라 주행경로를 따라 이동중인 복수의 이동체에 대한 군집주행 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 다른 실시예에 따라 주행경로를 이탈한 이동체와 뒤따르던 후행 이동체에 대한 군집주행 제어 방법을 설명하는 흐름도이다. 1 is a block diagram illustrating a platoon driving control system according to an exemplary embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the base station of FIG. 1.
FIG. 3 is a block diagram illustrating the cluster driving control device of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating a method of determining an order of running in a group of a plurality of moving objects according to an exemplary embodiment.
5 is a diagram illustrating an event in which some moving objects deviate from a driving path during platooning according to an exemplary embodiment.
6 is a diagram illustrating a method of generating new GPS coordinates when an event as shown in FIG. 5 occurs.
7 is a flowchart illustrating a method for controlling platooning according to another embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating in detail a method of determining a driving order for platooning of FIG. 7.
9 is a flowchart illustrating in detail a method of controlling the platooned flight of FIG. 7.
10 is a flowchart illustrating a method of controlling cluster driving for a plurality of moving objects moving along a driving path according to another exemplary embodiment.
11 is a flowchart illustrating a method for controlling cluster driving for a moving object deviating from a driving path and a following moving object according to another exemplary embodiment.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 도면과 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more completely describe the present invention to those with average knowledge in the art. In addition, specific terms have been used in the drawings and specification of the present invention, but these are only used for the purpose of describing the present invention, and are not used to limit the meaning or the scope of the present invention described in the claims. Therefore, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

한편, 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다.Meanwhile, in the present specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements in the mentioned component, step, operation and/or element. Or does not preclude adding.

그러면 도면을 참고하여 본 발명의 군집주행 제어 시스템 및 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Then, a platoon driving control system and method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 군집주행 제어 시스템을 설명하는 블럭도이다. 1 is a block diagram illustrating a platoon driving control system according to an exemplary embodiment.

도 1을 참고하면, 군집주행 제어 시스템은 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N), 기지국(20: 1, 2), 통신망(30), 군집주행 관제장치(40)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 1, the platooning control system includes a plurality of mobiles (10: 1, 2, …, N), a base station (20: 1, 2), a communication network (30), a platooning control device (40). I can.

이동체(10)는 특정 위치에 고정되지 않고 구동 능력을 구비하여 원하는 목표지점으로 이동 가능한 장치로, 일 실시예에 따라 위성에서 보내는 신호를 수신하는 GPS 수신기능 및 기지국(20)과 통신할 수 있는 이동통신 네트워크 접속기능을 구비한다. 일 실시예에 따른 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)는 자율주행 수행시 군집주행 관제장치(40)의 제어로 군집주행을 수행한다. The mobile body 10 is a device that is not fixed at a specific location and has a driving capability and can move to a desired target point. According to an embodiment, a GPS receiving function for receiving a signal sent from a satellite and communication with the base station 20 are possible. It has a mobile communication network connection function. A plurality of moving bodies 10: 1, 2, ..., N according to an exemplary embodiment performs platooning under the control of the platooning control device 40 when performing autonomous driving.

복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)는 GPS 위성신호를 수신하고 GPS 위성신호 및 이동체(10) 식별정보가 포함된 위치정보를 기지국(20)으로 전송한다. 일 실시예에 따라, 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)가 기지국(20)으로 전송한 GPS 위성신호는 기지국(20)에서 GPS 오차 값으로 보정되고, 보정된 GPS 위성신호가 포함된 위치정보가 통신망(30)를 통해 군집주행 관제장치(40)로 전송된다. The plurality of mobile bodies 10: 1, 2, ..., N receives GPS satellite signals and transmits the GPS satellite signals and location information including identification information of the mobile body 10 to the base station 20. According to an embodiment, the GPS satellite signals transmitted to the base station 20 by a plurality of mobile objects 10: 1, 2, ..., N are corrected by the base station 20 to a GPS error value, and the corrected GPS satellite signals are The included location information is transmitted to the platooning control device 40 through the communication network 30.

기지국(20)은, 이동체(10)와 통신망(30) 간에 무선 연결을 제공한다. 일 실시예에 따른 기지국(20)은, GPS 수신기를 포함하는 LTE 기지국(eNB)으로 실현될 수 있으며, 서비스 영역에 위치하는 이동체(10)로부터 전송된 위치정보를 보정하여 통신망(30)을 통해 군집주행 관제장치(40)로 전송할 수 있다. The base station 20 provides a wireless connection between the mobile body 10 and the communication network 30. The base station 20 according to an embodiment may be realized as an LTE base station (eNB) including a GPS receiver, and through the communication network 30 by correcting the location information transmitted from the mobile body 10 located in the service area. It can be transmitted to the platooning control device 40.

또한, 기지국(20)은, 이동체(10)의 신호 세기를 탐지하고 이동성(Mobility Management)을 지원할 수 있다. 도 1을 참고하면, 이동체(1)가 이동중 제1 기지국(1)의 서비스 영역을 벗어나 제2 기지국(2)의 서비스 영역에 들어가는 경우, 이동체(1)는 위치정보를 제1 기지국(1)에서 제2 기지국(2)으로 변경하여 전송하고, 위치정보 보정도 위치정보를 수신받는 제2 기지국(2)에서 수행된다. In addition, the base station 20 may detect the signal strength of the mobile 10 and support mobility management. Referring to FIG. 1, when the mobile 1 moves out of the service area of the first base station 1 and enters the service area of the second base station 2, the mobile 1 transmits location information to the first base station 1 Transmitted to the second base station (2), the position information correction is also performed by the second base station (2) receiving the location information.

통신망(30)은, 군집주행 제어 시스템에서 서로 연결되어 있는 다양한 디바이스 및 데이터 처리 시스템 간의 통신 링크를 제공하기 위해 사용되는 매체이다. 통신망(30)은, 전선, 무선 통신 링크 또는 광섬유 케이블과 같은 연결을 포함할 수 있다. 통신망(30)은, 원거리 통신(Wide Area Network, WAN), 근거리 통신(Local Area Network, LAN), WAN 또는 LAN의 무선 네트워크, 모바일 네트워크, 가상 사설망(Virtual Private Network, VPN), 인터넷, 일반 전화 교환망 통신(Public Switched Telephone Network, PSTN)또는 그와 유사한, 서로 다른 다양한 통신 기술들을 포함하거나, 이용하여 실시될 수 있다.The communication network 30 is a medium used to provide a communication link between various devices and a data processing system that are connected to each other in a cluster driving control system. The communication network 30 may include a connection such as an electric wire, a wireless communication link, or an optical fiber cable. The communication network 30 is a wide area network (WAN), a local area network (LAN), a wireless network of a WAN or LAN, a mobile network, a virtual private network (VPN), the Internet, and a general telephone. Public Switched Telephone Network (PSTN) or similar, may include or use various different communication technologies.

군집주행 관제장치(40)는 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)가 목표지점에 정확하게 도착하도록 군집주행을 스케줄하고 주행중인 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)를 모니터링할 수 있다. 일 실시예에 따라, 군집주행 관제장치(40)는 주행 중 일부 이동체(10)가 주행경로를 이탈하더라도 뒤따르던 후행 이동체(10)들을 제어하여 안전하게 목표지점에 도착할 수 있도록 할 수 있다. The platooning control device 40 schedules platooning so that a plurality of moving objects (10: 1, 2, ..., N) accurately arrive at the target point, and a plurality of moving objects (10: 1, 2, ..., N) Can be monitored. According to an embodiment, even if some of the moving objects 10 deviate from the driving path during driving, the platoon driving control device 40 may control the following moving objects 10 so that they can safely arrive at the target point.

도 2는 도 1의 기지국을 설명하는 블럭도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating the base station of FIG. 1.

도 2를 참고하면, 기지국(20)은, GPS 수신부(21), GPS 보정오차 생성부(23), 이동체 GPS 갱신부(25), 기지국 통신부(27)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the base station 20 may include a GPS receiver 21, a GPS correction error generator 23, a mobile GPS update unit 25, and a base station communication unit 27.

GPS 수신부(21)는, 위성에서 송신한 전파(GPS 위성신호)를 수신하고 GPS 위성신호를 기초로 기지국(20)의 좌표(GPS 좌표)를 측정한다. GPS 위성신호는 위성 시계요동, 위성 궤도의 요동, 대기원 통과시 전파 지연 등의 각종 원인에 따라 변동될 수 있으므로, GPS 위성신호를 기초로 산출되는 기지국(20)의 GPS 좌표도 시시각각 달라질 수 있다. The GPS receiver 21 receives radio waves (GPS satellite signals) transmitted from satellites and measures coordinates (GPS coordinates) of the base station 20 based on the GPS satellite signals. Since the GPS satellite signal may vary according to various causes such as a vibration of a satellite clock, a fluctuation of a satellite orbit, and a propagation delay when passing through an atmospheric source, the GPS coordinates of the base station 20 calculated based on the GPS satellite signal may also vary from time to time.

GPS 보정오차 생성부(23)는, 기지국(20)의 절대위치 좌표와 GPS 좌표를 차분하여 기지국(20)의 GPS 오차신호를 계측한다(Differential GPS). 절대 위치는 다양한 방법으로 측정된 기지국(20)의 고정된 정밀 위치이며, GPS 좌표는 GPS 위성신호를 기초로 산정된 기지국(20)의 위치이다. GPS 위성신호가 다양한 원인으로 시시각각 변하므로, 고정된 절대위치 좌표에서 GPS 좌표를 차분하여 산정되는 GPS 오차신호도 시간에 따라 지속적으로 변할 수 있다. 일 실시예에 따라, 기지국(20)의 서비스 영역 내의 이동체(10)는 기지국(20)과 근접하여 주행하므로 동일한 GPS 오차를 갖는 것으로 본다. The GPS correction error generator 23 measures the GPS error signal of the base station 20 by differentiating the absolute position coordinates of the base station 20 and the GPS coordinates (Differential GPS). The absolute position is a fixed precise position of the base station 20 measured by various methods, and the GPS coordinates are the position of the base station 20 calculated based on a GPS satellite signal. Since the GPS satellite signal changes from time to time due to various causes, the GPS error signal calculated by differentiating the GPS coordinates from the fixed absolute position coordinates may also change continuously over time. According to an embodiment, the mobile 10 in the service area of the base station 20 travels close to the base station 20 and thus is considered to have the same GPS error.

이동체 GPS 갱신부(25)는, 기지국(20)의 서비스 영역에 위치하는 이동체(10)로부터 전송되는 위치정보를 보정하여 갱신할 수 있다. 일 실시예에 따라, 이동체의 위치정보는 GPS 위성신호 즉, GPS 좌표 정보를 포함하므로, 이동체 GPS 갱신부(25)는, 이동체(10)의 GPS 좌표에서 기지국(20)의 GPS 오차신호를 차분하여 정밀한 이동체(10)의 GPS 좌표를 산출할 수 있다.The mobile GPS update unit 25 may correct and update the location information transmitted from the mobile 10 located in the service area of the base station 20. According to an embodiment, since the location information of the mobile object includes a GPS satellite signal, that is, GPS coordinate information, the mobile GPS update unit 25 differentiates the GPS error signal of the base station 20 from the GPS coordinates of the mobile body 10. Thus, precise GPS coordinates of the moving body 10 can be calculated.

기지국 통신부(27)는, 이동체(10)로부터 위치정보를 수신받아 이동체 GPS 갱신부(25)로 전달하고, 이동체 GPS 갱신부(25)로부터 갱신된 이동체(10)의 위치정보를 전달받아 통신망(30)을 통해 군집주행 관제장치(40)로 전송할 수 있다. The base station communication unit 27 receives the location information from the mobile body 10 and transmits it to the mobile GPS update unit 25, and receives the updated location information of the mobile body 10 from the mobile GPS update unit 25 It can be transmitted to the platooning control device 40 through 30).

도 3은 도 1의 군집주행 관제장치를 설명하는 블럭도이며, 도 4는 일 실시예에 따라 복수의 이동체들의 군집주행 순서를 결정하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 5는 일 실시예에 따라 군집주행 중 일부 이동체가 주행경로를 이탈하는 이벤트를 설명하는 도면이며, 도 6은 도 5와 같은 이벤트 발생시 새로운 GPS 좌표를 생성하는 방법을 설명하는 도면이다. FIG. 3 is a block diagram illustrating the platooning control apparatus of FIG. 1, FIG. 4 is a diagram illustrating a method of determining a platooning order of a plurality of moving objects according to an embodiment, and FIG. 5 is It is a diagram explaining an event in which some moving objects deviate from a driving route during cluster driving, and FIG. 6 is a diagram illustrating a method of generating new GPS coordinates when an event as shown in FIG. 5 occurs.

도 4 내지 도 6에서, 이동체(10)는 지상에 설치된 기지국(20)과 무선통신 가능한 고도(ex, 150m 이하)로 비행하는 무인비행장치(UAV: Unmamed Aerial Vehicle)를 예를 들어 설명할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, GPS 수신기능 및 기지국(20) 접속기능을 구비하는 자동차, 로봇, 오토바이와 같은 각종 이동체로 구현될 수 있다. In Figures 4 to 6, the mobile 10 can be described as an example of an unmanned aerial vehicle (UAV) flying at an altitude capable of wireless communication with a base station 20 installed on the ground (ex, 150m or less). However, the present invention is not limited thereto, and may be implemented with various mobile objects such as automobiles, robots, and motorcycles having a GPS reception function and a base station 20 connection function.

군집주행 관제장치(40)는, 메모리, 메모리 제어기, 하나 이상의 프로세서(CPU), 주변 인터페이스, 입출력(I/O) 서브시스템, 디스플레이 장치, 입력 장치 및 통신 회로를 포함할 수 있다. 메모리는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 또한 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치와 같은 불휘발성 메모리, 또는 다른 불휘발성 반도체 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서 및 주변 인터페이스와 같은 다른 구성요소에 의한 메모리로의 액세스는 메모리 제어기에 의하여 제어될 수 있다. 메모리는 각종 정보와 프로그램 명령어를 저장할 수 있고, 프로그램은 프로세서에 의해 실행된다. The cluster driving control device 40 may include a memory, a memory controller, one or more processors (CPU), peripheral interfaces, input/output (I/O) subsystems, a display device, an input device, and a communication circuit. The memory may include high-speed random access memory, and may also include one or more magnetic disk storage devices, nonvolatile memory such as flash memory devices, or other nonvolatile semiconductor memory devices. Access to memory by other components such as the processor and peripheral interfaces can be controlled by the memory controller. The memory can store various types of information and program instructions, and programs are executed by the processor.

주변 인터페이스는 군집주행 관제장치(40)의 입출력 주변 장치를 프로세서 및 메모리와 연결한다. 하나 이상의 프로세서는 다양한 소프트웨어 프로그램 및/또는 메모리에 저장되어 있는 명령어 세트를 실행하여 군집주행 관제장치(40)를 위한 여러 기능을 수행하고 데이터를 처리한다. I/O 서브시스템은 디스플레이 장치, 입력 장치와 같은 입출력 주변장치와 주변 인터페이스 사이에 인터페이스를 제공한다. 디스플레이 장치는 LCD(liquid crystal display) 기술 또는 LPD(light emitting polymer display) 기술을 사용할 수 있다. The peripheral interface connects the input/output peripheral devices of the cluster driving control device 40 to the processor and memory. At least one processor executes various software programs and/or instruction sets stored in the memory to perform various functions for the platooning control device 40 and process data. The I/O subsystem provides an interface between input and output peripherals, such as display devices and input devices, and peripheral interfaces. The display device may use liquid crystal display (LCD) technology or light emitting polymer display (LPD) technology.

프로세서는 군집주행 관제장치(40)에 연관된 동작을 수행하고 명령어들을 수행하도록 구성된 프로세서로서, 예를 들어, 메모리로부터 검색된 명령어들을 이용하여, 군집주행 관제장치(40)의 컴포넌트 간의 입력 및 출력 데이터의 수신과 조작을 제어할 수 있다. 통신 회로는 외부 포트를 통한 통신 또는 RF 신호에 의한 통신을 수행한다. 통신 회로는 전기 신호를 RF 신호로 또는 그 반대로 변환하며 이 RF 신호를 통하여 통신 네트워크, 다른 이동형 게이트웨이 장치 및 통신 장치와 통신할 수 있다. The processor is a processor configured to perform an operation related to the platoon control device 40 and execute instructions. For example, by using commands retrieved from the memory, the input and output data between the components of the platoon control device 40 You can control reception and operation. The communication circuit performs communication through an external port or by an RF signal. The communication circuit converts the electrical signal to an RF signal or vice versa, through which it can communicate with a communication network, other mobile gateway devices and communication devices.

도 1 및 도 3을 참고하면, 군집주행 관제장치(40)는 통신부(41), 군집주행 스케줄링부(43), 군집주행 모니터링부(45), 저장부(47)를 포함할 수 있다. 1 and 3, the platooning control device 40 may include a communication unit 41, a platooning scheduling unit 43, a platooning monitoring unit 45, and a storage unit 47.

통신부(41)는 군집주행 관제장치(40)와 기지국(20)이 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 통신모듈을 포함하여 군집주행 관제장치(40)와 기지국(20) 사이 데이터를 송수신한다. 일 실시예에 따라, 통신부(41)는 통신망(30)을 통해 기지국(20)으로부터 이동체(10)의 위치정보를 수신받고, 군집주행 관제장치(40)에서 생성된 이동체(10) 제어신호를 기지국(20)으로 전송할 수 있다. 여기서, 이동체(10)의 위치정보는, GPS 좌표를 포함할 수 있다. The communication unit 41 includes one or more communication modules that enable wireless communication between the network in which the platoon control device 40 and the base station 20 are located, and transmits data between the platoon control device 40 and the base station 20. Send and receive. According to an embodiment, the communication unit 41 receives the location information of the mobile body 10 from the base station 20 through the communication network 30, and transmits the control signal of the mobile body 10 generated by the cluster driving control device 40. It can be transmitted to the base station 20. Here, the location information of the moving object 10 may include GPS coordinates.

또한, 주행 중인 이동체(10)가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국(20)의 서비스 영역으로 이동하여 이동체(10)와 무선통신하는 기지국(20)이 변경되는 경우(핸드 오버, hand over), 통신부(41)는 변경된 기지국(20)으로부터 갱신된 GPS 좌표가 포함된 이동체(10)의 위치정보를 수신받을 수 있다. In addition, when the moving object 10 moves out of the corresponding service area and moves to the service area of the adjacent base station 20 and the base station 20 wirelessly communicating with the mobile object 10 is changed (handover, hand over), the communication unit 41 may receive location information of the mobile body 10 including the updated GPS coordinates from the changed base station 20.

군집주행 스케줄링부(43)는, 목표지점과 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)의 위치정보를 기초로 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)에 대한 각각의 상대위치를 산정하여 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)의 주행 순서를 결정할 수 있다. The cluster driving scheduling unit 43 is based on the target point and the location information of the plurality of moving objects 10: 1, 2, ..., N, and each of the plurality of moving objects 10: 1, 2, ..., N By calculating the relative position, the driving order of the plurality of moving bodies 10: 1, 2, ..., N can be determined.

도 4를 참고하면, 일 실시예에 따라 군집주행 스케줄링부(43)는, 목표지점의 위치좌표(T)와 제1 무인 비행체(11)부터 제5 무인 비행체(15)까지의 GPS 좌표 간의 벡터 VL1, VL2, VL3, VL4, VL5를 구하고, 각 벡터의 크기를 비교(VL1< VL2< VL3< VL4< VL5)하여 크기가 작은 순서(VL1, VL2, VL3, VL4, VL5)로 주행순서를 결정할 수 있다. 따라서, 주행순서는, 제1 무인 비행체(11), 제2 무인 비행체(12), 제3 무인 비행체(13), 제4 무인 비행체(14), 제5 무인 비행체(15)이다. 일 실시예에 따라, 제1 무인 비행체(11)가 선두로 목표지점(T)을 향해 이동하면, 제2 무인 비행체(12)는 선행 비행하는 제1 무인 비행체(11)를 따라가고, 제3 무인 비행체(13)는 선행하는 제2 무인 비행체(12)를 따라 주행하고, 제4 무인 비행체(14) 및 제5 무인 비행체(15)도 바로 앞의 비행체를 따라 주행하도록 스케줄링된다. Referring to FIG. 4, according to an embodiment, the platoon driving scheduling unit 43 is a vector between the position coordinates T of the target point and the GPS coordinates from the first unmanned aerial vehicle 11 to the fifth unmanned aerial vehicle 15 Find VL 1 , VL 2 , VL 3 , VL 4 , and VL 5 , compare the sizes of each vector (VL 1 <VL 2 <VL 3 <VL 4 <VL 5 ) to determine the order of magnitude smaller (VL 1 , VL 2 ). , VL 3 , VL 4 , VL 5 ) to determine the driving order. Therefore, the driving sequence is the first unmanned aerial vehicle 11, the second unmanned aerial vehicle 12, the third unmanned aerial vehicle 13, the fourth unmanned aerial vehicle 14, and the fifth unmanned aerial vehicle 15. According to an embodiment, when the first unmanned aerial vehicle 11 moves toward the target point T in the lead, the second unmanned aerial vehicle 12 follows the first unmanned aerial vehicle 11 flying ahead, and the third The unmanned aerial vehicle 13 runs along the preceding second unmanned aerial vehicle 12, and the fourth unmanned aerial vehicle 14 and the fifth unmanned aerial vehicle 15 are also scheduled to travel along the immediately preceding vehicle.

군집주행 모니터링부(45)는, 군집주행 중인 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)를 모니터링하고 선행 이동체(10)의 위치정보를 기지국(20)을 통해 후행 이동체(10)로 전송하여 군집주행을 제어할 수 있다. 군집주행 모니터링부(45)는, 선행 이동체(10)의 위치정보를 분석하여 주행경로대로 주행중인지 판단하고, 주행경로대로 주행중인 것으로 판단되면 선행 이동체(10)의 위치정보를 후행 이동체(10)로 전송한다. The platooning monitoring unit 45 monitors a plurality of mobile bodies 10: 1, 2, …, N in platooning and transfers the location information of the preceding mobile body 10 to the following mobile body 10 through the base station 20. It can be transmitted to control platooning. The cluster driving monitoring unit 45 analyzes the location information of the preceding moving object 10 to determine whether it is driving along the driving path, and if it is determined that it is running along the driving path, the position information of the preceding moving object 10 is transferred to the following moving object 10. Transfer to.

예를 들어, 도 4를 참고하면, 군집주행 모니터링부(45)는, 제1 무인 비행체(11)의 위치정보를 분석하고 주행경로대로 주행중인 것으로 판단되면, 제1 무인 비행체(11)의 위치정보를 통신부(41)를 통해 제2 무인 비행체(12)로 전송한다. 이때, 제2 무인 비행체(12)는 앞서 선행하여 비행하는 제1 무인 비행체(11)의 위치정보에 따라 비행하게 된다. For example, referring to FIG. 4, the platoon driving monitoring unit 45 analyzes the location information of the first unmanned aerial vehicle 11 and determines that it is traveling along the driving path, the location of the first unmanned aerial vehicle 11 The information is transmitted to the second unmanned aerial vehicle 12 through the communication unit 41. At this time, the second unmanned aerial vehicle 12 will fly according to the location information of the first unmanned aerial vehicle 11 flying in advance.

군집주행 모니터링부(45)는, 선행 이동체(10)의 위치정보를 분석결과 주행경로를 이탈하여 주행중인 것으로 판단하면, 군집주행 유지좌표를 생성하여 후행 이동체(10)로 전송한다. 여기서, 군집주행 유지좌표는, 주행경로의 중심 좌표 및 주행경로를 이탈한 이동체(10)의 GPS 좌표를 기초로 산정된 벡터와 주행경로 경계지점과의 교점에 대응할 수 있다. 또한, 선행 이동체(10)와 후행 이동체(10)는 상대적인 것으로, 임의의 이동체(10)를 기준으로 현재 이동체(10)보다 앞서 주행하는 이동체(10)는 선행 이동체(10)이고, 현재 이동체(10) 뒤에서 따라오는 이동체(10)는 후행 이동체(10)이다. If the analysis result of the analysis result of the location information of the preceding moving object 10 as being traveling by deviating from the driving path, the platooning monitoring unit 45 generates platooning maintenance coordinates and transmits the generated coordinates to the following moving object 10. Here, the cluster driving maintenance coordinate may correspond to an intersection point between the vector calculated based on the center coordinate of the driving route and the GPS coordinate of the moving object 10 deviated from the driving route and the boundary point of the driving route. In addition, the preceding moving body 10 and the following moving body 10 are relative, and the moving body 10 traveling ahead of the current moving body 10 based on the arbitrary moving body 10 is the preceding moving body 10, and the current moving body ( 10) The moving body 10 following from the back is the trailing moving body 10.

도 5를 참고하면, 5대의 무인 비행체(11, 12, 13, 14, 15)는 군집주행 중 두 번째 순서로 비행중이던 제2 무인 비행체(12)가 강풍 등 내외부 요인으로 주행경로(A)를 이탈하는 이벤트 예시를 보여준다. 이때, 주행경로(A)를 일시적으로 이탈한 제2 무인 비행체(12)는 정상적으로 주행중인 제1 무인 비행체(11)의 위치정보를 수신받아 다시 정상적으로 군집 대형을 따라 수 있으나, 제3 무인 비행체(13)는 주행경로를 이탈한 제2 무인 비행체(12)의 위치정보를 수신받게 되므로 잘못된 경로를 쫓아가게 되고, 제3 내지 제5 무인 비행체(13, 14, 15)도 연속적으로 군집 대형을 이탈할 수 있다. 이때, 주행경로는 무인 비행체들(11, 12, 13, 14, 15)이 목표지점까지 안전하게 이동하기 위해 지표면(또는 해수면)으로부터 일정 높이의 특정범위로 정해진 공간인 공역(airspace: A)으로 실현될 수 있다. Referring to FIG. 5, the 5 unmanned aerial vehicles 11, 12, 13, 14, 15 have a second unmanned aerial vehicle 12, which was in flight in the second order during platooning, changing the driving path A due to internal and external factors such as strong winds. Shows an example of an exit event. At this time, the second unmanned aerial vehicle 12 temporarily deviating from the driving route A may receive the location information of the first unmanned aerial vehicle 11 that is normally running and can normally follow the cluster formation again, but the third unmanned aerial vehicle ( 13) receives the location information of the second unmanned aerial vehicle 12 that has deviated from the driving route, so it follows the wrong path, and the third to fifth unmanned aerial vehicles (13, 14, 15) also continuously deviate from the cluster formation. can do. At this time, the driving path is realized as an airspace (A), a space defined in a specific range of a certain height from the surface (or sea level) to safely move the unmanned aerial vehicles (11, 12, 13, 14, 15) to the target point. Can be.

도 6을 참고하면, 군집주행 모니터링부(45)는, 주행경로의 중심 좌표(C) 및 주행경로를 이탈한 제2 무인 비행체(12)의 현재 GPS 좌표(GPS2)를 기초로 벡터(VL)를 계산하고, 계산된 벡터(VL)와 주행경로 경계지점(A)과의 교점(NGPS)을 군집주행 유지좌표로 연산할 수 있다. 따라서, 주행경로를 이탈한 제2 무인 비행체(12)를 뒤따르던 제3 무인 비행체(13)는 군집주행 유지좌표를 전달받아 주행경로를 이탈하지 않고 군집 대형을 유지하며 주행할 수 있다. Referring to FIG. 6, the cluster driving monitoring unit 45 is based on the center coordinate (C) of the driving route and the current GPS coordinate (GPS 2 ) of the second unmanned aerial vehicle 12 deviating from the driving route. ), and the intersection point (N GPS ) between the calculated vector (VL) and the driving route boundary point (A) can be calculated as the cluster driving maintenance coordinate. Accordingly, the third unmanned aerial vehicle 13 following the second unmanned aerial vehicle 12 that deviated from the driving route may receive the platooning maintenance coordinates and maintain the cluster formation without deviating from the driving route.

저장부(47)는, 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)로부터 전송되는 위치좌표들을 이동체(10) 별로 구별하여 저장할 수 있다. 또한, 저장부(47)는, 군집주행 관제장치(40) 운영에 필요한 각종 프로그램 및 목표지점(T)의 위치정보를 저장할 수 있다. The storage unit 47 may distinguish and store position coordinates transmitted from the plurality of moving objects 10: 1, 2, ..., N for each moving object 10. In addition, the storage unit 47 may store various programs required for operation of the platooning control device 40 and location information of the target point T.

도 7은 다른 실시예에 따른 군집주행 제어 방법을 설명하는 흐름도이며, 도 8은 도 7의 군집주행 주행순서를 결정하는 방법을 자세하게 설명하는 흐름도이고, 도 9는 도 7의 군집주행 비행을 제어하는 방법을 자세하게 설명하는 흐름도이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of controlling platooning according to another embodiment, FIG. 8 is a flowchart illustrating in detail a method of determining a driving order of platooning in FIG. 7, and FIG. 9 is a flowchart of controlling platooning flight of FIG. 7 This is a flow chart that explains in detail how to do it.

도 1 및 도 7을 참고하면, 군집주행 제어 방법은, 군집주행 스케줄링 단계(S100), 그리고 군집주행 비행제어 단계(S200)를 포함한다. 군집주행 제어 방법에 있어서, 군집주행 관제장치(40)와 이동체(10) 상호 간 통신은 이동체(10)가 위치하는 서비스 영역을 담당하는 기지국(20)을 통해 수행된다. 이때, 기지국(20)은, 서비스 영역 내에 위치하는 이동체(10)로부터 GPS 좌표 및 및 이동체(10) 식별정보가 포함된 위치정보를 수신받고 수신받은 GPS 좌표를 오차신호로 보정하여 갱신된 GPS 좌표를 군집주행 관제장치(40)로 전송한다. Referring to FIGS. 1 and 7, the method for controlling platooning includes a platooning scheduling step (S100) and a platooning flight control step (S200). In the platooning control method, communication between the platooning control device 40 and the mobile 10 is performed through a base station 20 in charge of a service area in which the mobile 10 is located. At this time, the base station 20 receives GPS coordinates from the mobile body 10 located in the service area and location information including identification information of the mobile body 10, and corrects the received GPS coordinates with an error signal, and the updated GPS coordinates It transmits to the platooning control device 40.

일 실시예에 따라, 이동체(10)의 위치정보 보정은 이동체(10)의 GPS 좌표에 대해 기지국(20)이 생성한 GPS 오차신호를 차분하는 DGPS(Differential GPS) 방법으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 GPS 보정방법을 포함할 수 있다. 또한, DGPS 보정에서, 해당 기지국(20)의 서비스 영역에 위치하는 이동체(10)와 기지국(20)은 서로 비슷한 GPS 오차를 갖는 것으로 가정한다. According to an embodiment, the correction of the location information of the mobile body 10 may be performed by a Differential GPS (DGPS) method that differentiates the GPS error signal generated by the base station 20 with respect to the GPS coordinates of the mobile body 10. It is not limited and may include various GPS correction methods. In addition, in the DGPS correction, it is assumed that the mobile 10 and the base station 20 located in the service area of the corresponding base station 20 have similar GPS errors.

군집주행 관제장치(40)는, 목표지점과 기지국(20)으로부터 수신받은 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)의 위치정보를 기초로 상대위치를 산정하고 상대위치를 기초로 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)의 주행 순서를 결정하여 군집주행을 스케줄링한다(S100). The cluster driving control device 40 calculates a relative position based on the location information of a target point and a plurality of moving objects 10: 1, 2, ..., N received from the base station 20, and calculates a plurality of relative positions based on the relative position. The running order of the moving bodies 10: 1, 2, ..., N is determined to schedule cluster running (S100).

복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)들이 정해진 순서대로 군집주행을 수행하면, 군집주행 관제장치(40)는, 군집주행 중인 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)를 모니터링하고, 선행 이동체(10)의 위치정보를 기지국(20)을 통해 후행 이동체(10)로 전송하여 군집주행을 제어한다(S200). 즉, 군집주행 관제장치(40)는, 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N)들의 주행 순서대로 GPS 좌표 및 및 이동체(10) 식별정보를 포함하는 위치정보를 기지국(20)을 통하여 차례로 수신받고, 이를 검증하여 주행경로를 이탈하는지를 판단 후 바로 뒤따라 주행하는 이동체(10), 즉 후행 이동체(10)로 선행 이동체(10)의 위치정보를 전송한다. When a plurality of moving bodies (10: 1, 2, …, N) perform platooning in a predetermined order, the platooning control device 40 is a plurality of moving bodies (10: 1, 2, …, N) in platooning. Is monitored, and the location information of the preceding mobile body 10 is transmitted to the subsequent mobile body 10 through the base station 20 to control cluster driving (S200). That is, the cluster driving control device 40 transmits the GPS coordinates and the location information including the identification information of the moving object 10 in the driving order of the plurality of moving objects 10: 1, 2, ..., N to the base station 20 It is sequentially received through, and verifies this to determine whether it deviates from the driving route, and then transmits the positional information of the preceding moving object 10 to the moving object 10 that immediately follows, that is, the following moving object 10.

도 8을 참고하면, 군집주행 스케줄링 단계(S100)는, 좌표 수집단계(S110), 주행순서 연산단계(S130), 그리고 이동체 연산결과 전송단계(S150)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the cluster driving scheduling step S100 may include a coordinate collecting step S110, a driving sequence calculation step S130, and a moving object calculation result transmission step S150.

도 1 내지 도 8을 참고하면, 군집주행 관제장치(40)는, 군집주행 주행순서를 결정하기 위해 군집주행을 수행할 복수의 이동체(11, 12, 13, 14, 15)들로부터 현재 GPS 좌표가 포함된 위치정보를 수신받고, 저장부(47)에 저장된 목표지점(T)의 위치정보를 수집한다(S110). 여기서, 이동할 목표지점의 위치정보는 GPS 좌표를 포함할 수 있다. 1 to 8, the platooning control device 40 includes current GPS coordinates from a plurality of moving objects 11, 12, 13, 14, 15 to perform platooning in order to determine the platooning driving order. Receives the location information including the, and collects the location information of the target point (T) stored in the storage unit (47) (S110). Here, the location information of the target point to be moved may include GPS coordinates.

다음으로, 군집주행 관제장치(40)는, 목표지점의 위치좌표(T)와 복수의 이동체(11, 12, 13, 14, 15)의 위치정보를 기초로 복수의 이동체(11, 12, 13, 14, 15)에 대한 각각의 상대위치를 산정하여 주행 순서를 결정할 수 있다(S130). 이때, 복수의 이동체(11, 12, 13, 14, 15)의 위치정보는 기지국(20)에서 보정된 GPS 좌표, 즉, 갱신된 GPS 좌표 및 이동체(10)의 식별정보를 포함할 수 있다. 상대위치는 목표지점의 위치좌표(T)와 복수의 이동체(11, 12, 13, 14, 15)의 GPS 좌표에 기초한 벡터 크기로 실현될 수 있다. Next, the platooning control device 40, based on the position coordinates T of the target point and the position information of the plurality of moving objects 11, 12, 13, 14, 15, the plurality of moving objects 11, 12, 13 , 14, 15) can be determined in the driving order by calculating the respective relative positions (S130). In this case, the location information of the plurality of moving objects 11, 12, 13, 14, 15 may include GPS coordinates corrected by the base station 20, that is, updated GPS coordinates and identification information of the moving object 10. The relative position may be realized by a vector size based on the position coordinate T of the target point and the GPS coordinates of the plurality of moving objects 11, 12, 13, 14, 15.

예를 들어, 도 4를 참고하면, 군집주행 관제장치(40)는, 목표지점의 위치좌표(T)와 제1 무인 비행체(11)의 GPS 좌표, 제2 무인 비행체(12)의 GPS 좌표, 제3 무인 비행체(13)의 GPS 좌표, 제4 무인 비행체(14)의 GPS 좌표, 제5 무인 비행체(15)의 GPS 좌표 간의 벡터 VL1, VL2, VL3, VL4, VL5를 구하고, 각 벡터의 크기를 비교(VL1< VL2< VL3< VL4< VL5) 하여 크기가 작은 순서(VL1, VL2, VL3, VL4, VL5)로 주행 순서를 결정할 수 있다. For example, referring to FIG. 4, the platooning control device 40 includes the location coordinates T of the target point and the GPS coordinates of the first unmanned aerial vehicle 11, the GPS coordinates of the second unmanned aerial vehicle 12, Find the vectors VL 1 , VL 2 , VL 3, VL 4 and VL 5 between the GPS coordinates of the third unmanned aerial vehicle 13, the GPS coordinates of the fourth unmanned aerial vehicle 14, and the GPS coordinates of the fifth unmanned aerial vehicle 15. , By comparing the size of each vector (VL 1 <VL 2 <VL 3 <VL 4 <VL 5 ) , you can determine the driving order in the order of small size (VL 1 , VL 2 , VL 3, VL 4, VL 5 ). have.

다음으로, 군집주행 관제장치(40)는, 결정된 주행순서를 복수의 이동체(11, 12, 13, 14, 15)로 각각 전송한다(S150). 따라서, 이후 군집주행시 제1 무인 비행체(11)가 선두로 목표지점을 향해 이동하면, 제2 무인 비행체(12)는 선행하는 제1 무인 비행체(11)를 따라 비행하고, 제3 무인 비행체(13)는 선행하는 제2 무인 비행체(12)를 따라 비행하고, 제4 무인 비행체(14)는 선행하는 제3 무인 비행체(13), 제5 무인 비행체(15)는 선행하는 제4 무인 비행체(14)를 따라 주행한다. Next, the cluster driving control device 40 transmits the determined driving sequence to the plurality of moving bodies 11, 12, 13, 14, and 15, respectively (S150). Therefore, when the first unmanned aerial vehicle 11 moves toward the target point at the head of the subsequent swarming operation, the second unmanned aerial vehicle 12 flies along the preceding first unmanned aerial vehicle 11, and the third unmanned aerial vehicle 13 ) Flies along the preceding second unmanned aerial vehicle 12, and the fourth unmanned aerial vehicle 14 is a preceding third unmanned aerial vehicle 13, and the fifth unmanned aerial vehicle 15 precedes the fourth unmanned aerial vehicle 14 ).

도 9를 참고하면, 군집주행 비행제어 단계(S200)는, 이동체 위치정보 수신단계(S210), 주행경로 이탈여부 확인단계(S220), 선행 이동체의 위치정보를 후행 이동체로 전송단계(S230), 새로운 위치정보 생성단계(S240), 그리고 새로운 위치정보를 후행 이동체로 전송단계(S250)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, the platooning flight control step (S200) includes a moving object location information receiving step (S210), a driving path deviation confirmation step (S220), and a step of transmitting the position information of the preceding moving object to a following moving object (S230), It may include a step of generating new location information (S240), and a step of transmitting the new location information to a subsequent moving object (S250).

도 1 내지 도 9를 참고하면, 군집주행 관제장치(40)는, 주행중인 복수의 이동체(11, 12, 13, 14, 15)로부터 GPS 좌표가 포함된 위치정보를 실시간으로 수신받는다(S210). 이때, 군집주행 관제장치(40)는, 주행중인 복수의 이동체(11, 12, 13, 14, 15)로부터 같은 시간에 위치정보를 수신받을 수도 있으며, 일정 시간차를 두고 수신받을 수도 있다. 다른 실시예에 따라, 위치정보에 포함된 GPS 좌표는 기지국(20)에서 보정되어 갱신된 GPS 좌표로 구현된다. 1 to 9, the platooning control device 40 receives in real time location information including GPS coordinates from a plurality of moving objects 11, 12, 13, 14, and 15 being driven (S210). . At this time, the platooning control device 40 may receive location information from a plurality of moving objects 11, 12, 13, 14, and 15 being driven at the same time or at a predetermined time difference. According to another embodiment, the GPS coordinates included in the location information are corrected by the base station 20 and implemented as updated GPS coordinates.

다음으로, 군집주행 관제장치(40)는, 수신받은 위치정보를 분석하여 해당 위치정보를 전송한 이동체(10)가 주행경로를 이탈하였는지를 분석하여 군집주행 중인 복수의 이동체(10: 1, 2, …, N) 각각을 모니터링한다(S220). Next, the platooning control device 40 analyzes the received positional information and analyzes whether the mobile object 10 that has transmitted the corresponding positional information has deviated from the driving route, and the plurality of moving objects 10: 1, 2, and ..., N) to monitor each (S220).

분석결과 주행경로를 이탈하지 않은 경우(S220, No), 군집주행 관제장치(40)는, 선행 이동체(10)의 위치정보를 뒤따르는 후행 이동체(10)로 전송한다(S230). 위치정보는 후행 이동체(10)가 위치하는 서비스 영역을 담당하는 기지국(20)을 통해 후행 이동체(10)로 전송되며, 이때 기지국(20)은 위치정보 보정 없이 전송할 수 있다. If the analysis result does not deviate from the driving route (S220, No), the platooning control device 40 transmits the position information of the preceding moving object 10 to the following moving object 10 (S230). The location information is transmitted to the following mobile unit 10 through the base station 20 in charge of the service area in which the following mobile unit 10 is located, and at this time, the base station 20 can transmit the location information without correction.

분석결과 주행경로를 이탈한 경우(S220, Yes), 군집주행 관제장치(40)는, 이탈한 이동체(10)를 뒤따르던 이동체(10)들이 주행경로를 이탈하지 않도록 군집주행을 유지하는 새로운 위치좌표를 생성한다(S240). 여기서, 군집주행 유지좌표는, 주행경로의 중심 좌표 및 경로를 이탈한 선행 이동체(10)의 GPS 좌표를 기초로 산정된 벡터와 주행경로 경계지점과의 교점에 대응할 수 있다. As a result of the analysis, if the driving path is deviated (S220, Yes), the platooning control device 40 is a new position to maintain platooning so that the moving objects 10 following the deviated moving object 10 do not deviate from the driving route. Generate coordinates (S240). Here, the cluster driving maintenance coordinate may correspond to an intersection point between the vector calculated based on the center coordinate of the driving route and the GPS coordinate of the preceding moving object 10 deviating from the route and the boundary point of the driving route.

도 5를 참고하면, 5대의 무인 비행체(11, 12, 13, 14, 15)는 군집주행 중 두 번째 순서로 비행중이던 제2 무인 비행체(12)가 강풍 등 내외부 요인으로 주행경로를 이탈하는 이벤트 예시를 보여준다. 이때, 주행경로를 일시적으로 이탈한 제2 무인 비행체(12)는 정상적으로 주행중인 제1 무인 비행체(11)의 위치정보를 수신받아 다시 군집 대형을 따라 수 있으나, 제3 무인 비행체(13)는 주행경로를 이탈한 제2 무인 비행체(12)의 위치정보를 수신받게 되므로 잘못된 경로를 쫓아가게 되고, 제3 내지 제5 무인 비행체(13, 14, 15)도 연속적으로 군집 대형을 이탈할 수 있다. 이때, 주행경로는 무인 비행체들(11, 12, 13, 14, 15)이 목표지점까지 안전하게 이동하기 위해 지표면(또는 해수면)으로부터 일정 높이의 특정범위로 정해진 공간인 공역(airspace: A)으로 실현될 수 있다. 5, 5 unmanned aerial vehicles (11, 12, 13, 14, 15) are an event in which the second unmanned aerial vehicle 12, which was in flight in the second order during platooning, deviates from the driving path due to internal and external factors such as strong winds. Show an example. At this time, the second unmanned aerial vehicle 12 temporarily deviating from the driving path may receive the location information of the first unmanned aerial vehicle 11 that is normally running and can follow the cluster formation again, but the third unmanned aerial vehicle 13 travels Since the location information of the second unmanned aerial vehicle 12 that has deviated from the path is received, the wrong path is followed, and the third to fifth unmanned aerial vehicles 13, 14 and 15 can also continuously leave the cluster formation. At this time, the driving path is realized as an airspace (A), a space defined in a specific range of a certain height from the surface (or sea level) to safely move the unmanned aerial vehicles (11, 12, 13, 14, 15) to the target point. Can be.

도 6을 참고하면, 군집주행 관제장치(40)는, 주행경로의 중심 좌표(C) 및 주행경로를 이탈한 제2 무인 비행체(12)의 현재 GPS 좌표(GPS2)를 기초로 벡터(VL)를 계산하고, 계산된 벡터(VL)와 주행경로 경계지점(A)과의 교점(NGPS)을 군집주행 유지좌표로 연산할 수 있다. Referring to FIG. 6, the cluster driving control device 40 is based on the center coordinate (C) of the driving route and the current GPS coordinate (GPS 2 ) of the second unmanned aerial vehicle 12 deviating from the driving route. ), and the intersection point (N GPS ) between the calculated vector (VL) and the driving route boundary point (A) can be calculated as the cluster driving maintenance coordinate.

다음으로, 군집주행 관제장치(40)는, 기지국(20)을 통해 군집주행 유지좌표를 후행 이동체(10)로 전송한다(S250). 도 5 및 도 6을 참고하면, 주행경로를 이탈한 제2 무인 비행체(12)를 뒤따르던 제3 무인 비행체(13)는 군집주행 유지좌표를 군집주행 관제장치(40)로부터 수신받아 군집 대형을 이탈하지 않고 주행경로 따라 이동하며, 그 뒤를 따르던 제4 및 제5 무인 비행체(14, 15)도 군집 대형을 유지하며 주행할 수 있다. Next, the platooning control device 40 transmits the platooning maintenance coordinates to the following mobile body 10 through the base station 20 (S250). 5 and 6, the third unmanned aerial vehicle 13 following the second unmanned aerial vehicle 12 deviated from the driving route receives the platooning maintenance coordinates from the platooning control device 40 to obtain a cluster formation. The 4th and 5th unmanned aerial vehicles 14 and 15, which move along the driving path without deviating, can also travel while maintaining the cluster formation.

도 10은 다른 실시예에 따라 주행경로를 따라 이동중인 복수의 이동체에 대한 군집주행 제어 방법을 설명하는 흐름도이며, 도 11은 다른 실시예에 따라 주행경로를 이탈한 이동체와 뒤따르던 후행 이동체에 대한 군집주행 제어 방법을 설명하는 흐름도이다. FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for controlling clustering for a plurality of moving objects moving along a driving path according to another embodiment, and FIG. 11 is a flow chart illustrating a moving object deviating from a driving path and a following moving object according to another embodiment. It is a flow chart explaining a method for controlling platooning.

도 10 및 도 11은, 도 7 내지 도 9에 설명된 내용을 전체 구성요소 간 신호 흐름으로 보기 쉽게 표시한 도면이며, 설명의 편의를 위해 도 10 및 도 11에서는 군집주행을 수행하는 선행 이동체 및 후행 이동체 두 대만 표시하였다. 10 and 11 are diagrams showing the contents described in FIGS. 7 to 9 as signal flows between all components in an easy-to-view manner, and for convenience of explanation, in FIGS. 10 and 11, a preceding moving object performing platooning and Only two trailing vehicles are shown.

도 1 내지 도 10을 참고하면, 군집주행 관제장치(40)는, 군집주행 주행순서를 결정하기 위해 군집주행을 수행할 복수의 이동체(11, 12)들로부터 현재 GPS 좌표가 포함된 위치정보를 기지국(20)을 통해 수신받고(S1001), 저장부(47)에 저장된 목표지점의 위치정보(T)를 수집한다. 도 10에는 제1, 2 이동체(11, 12)가 위치정보를 송신하는 것으로 도시하나, 군집주행을 함께 수행하는 제3, 4, 5 이동체(13, 14, 15)들도 자신의 현재 위치정보를 송신하는 것을 가정한다. 여기서, 이동할 목표지점 위치정보(T)는 GPS 좌표를 포함할 수 있으며, 복수의 이동체(11, 12)의 GPS 좌표는 기지국(20)에서 보정되어 갱신된 GPS 좌표가 군집주행 관제장치(40)로 전송될 수 있다(S1003, S1005). 1 to 10, the platooning control device 40 receives location information including current GPS coordinates from a plurality of moving objects 11 and 12 to perform platooning in order to determine the platooning driving order. It is received through the base station 20 (S1001), and the location information T of the target point stored in the storage unit 47 is collected. FIG. 10 shows that the first and second moving bodies 11 and 12 transmit location information, but the third, fourth, and fifth moving bodies 13, 14 and 15 performing platooning together also have their current location information. Suppose to transmit. Here, the location information T of the target point to be moved may include GPS coordinates, and the GPS coordinates of the plurality of moving objects 11 and 12 are corrected by the base station 20 and the updated GPS coordinates are converted into the cluster driving control device 40 It can be transmitted to (S1003, S1005).

다음으로, 군집주행 관제장치(40)는, 목표지점 위치좌표(T)와 복수의 이동체(11, 12)의 위치정보를 기초로 복수의 이동체(11, 12)에 대한 각각의 상대위치를 산정하여 복수의 이동체(11, 12)의 주행순서를 결정할 수 있다(S1007). 이때, 상대위치는 목표지점의 위치좌표(T)와 복수의 이동체(11, 12)의 갱신된 GPS 좌표 간의 벡터 크기로 산정될 수 있다. Next, the cluster driving control device 40 calculates each relative position with respect to the plurality of moving objects 11 and 12 based on the target point position coordinates T and the position information of the plurality of moving objects 11 and 12 Thus, the driving order of the plurality of moving bodies 11 and 12 may be determined (S1007). In this case, the relative position may be calculated as a vector size between the position coordinate T of the target point and the updated GPS coordinates of the plurality of moving objects 11 and 12.

다음으로, 군집주행 관제장치(40)는, 산정된 주행순서를 복수의 무인 비행체(11, 12)로 각각 전송할 수 있다(S1011). 이때, 기지국(20)을 통해 복수의 무인 비행체(11, 12)로 주행순서가 전송되는데, 각 무인 비행체(10)들이 위치하는 기지국(20)의 서비스 영역이 다른 경우 복수의 무인 비행체(11, 12)들은 각각 다른 기지국(20)을 통해 주행순서를 전송받 수 있다. 즉, 도 10에서는 기지국(20)을 하나만 도시하고 있으나, 복수의 무인 비행체(11, 12)들이 서로 먼 거리에 위치하는 경우, 도 10의 기지국(20)은 서로 다른 기지국(20)으로 실현될 수 있다. Next, the cluster driving control device 40 may transmit the calculated driving sequence to the plurality of unmanned aerial vehicles 11 and 12, respectively (S1011). At this time, the driving sequence is transmitted to the plurality of unmanned aerial vehicles 11 and 12 through the base station 20, and when the service areas of the base station 20 where each unmanned aerial vehicle 10 are located are different, the plurality of unmanned aerial vehicles 11, 12) They may each receive a driving sequence through a different base station 20. That is, although only one base station 20 is shown in FIG. 10, when a plurality of unmanned aerial vehicles 11 and 12 are located at a distance from each other, the base station 20 of FIG. 10 may be realized as different base stations 20. I can.

또한, 도 10에는 제1, 2 이동체(11, 12)에 대해 주행순서를 결정하고 결정된 주행순서를 전송하는 것으로 도시하였으나, 군집주행을 수행하는 제3, 4, 5 이동체(13, 14, 15)에 대해서도 주행순서를 함께 결정하고, 결정된 주행순서를 제3, 4, 5 이동체(13, 14, 15)로 전송하는 것을 가정할 수 있다.In addition, although FIG. 10 shows that the driving order is determined and the determined driving order is transmitted with respect to the first and second moving bodies 11 and 12, the third, fourth, and fifth moving bodies 13, 14, and 15 performing cluster driving. ), it may be assumed that the driving order is determined together and the determined driving order is transmitted to the third, fourth, and fifth moving bodies 13, 14, and 15.

다음으로, 이후 군집주행이 수행되면, 복수의 무인 비행체(11, 12, 13, 14, 15)들은 자신의 현재 위치정보를 실시간으로 기지국(20)으로 전송한다. 군집주행시 각 무인 비행체(11, 12, 13, 14, 15)들은 전송받은 주행순서대로 비행한다. 즉, 제1 무인 비행체(11)가 선두로 목표지점을 향해 이동하면, 제2 무인 비행체(12)는 선행하는 제1 무인 비행체(11)를 따라 주행하고, 주행하는 중 실시간으로 현재 위치정보를 인접한 기지국(20)으로 전송한다. Next, when platooning is performed afterwards, the plurality of unmanned aerial vehicles 11, 12, 13, 14, 15 transmit their current location information to the base station 20 in real time. During platooning, each unmanned aerial vehicle (11, 12, 13, 14, 15) flies in the order of transmission received. That is, when the first unmanned aerial vehicle 11 moves toward the target point in the lead, the second unmanned aerial vehicle 12 travels along the preceding first unmanned aerial vehicle 11, and provides current location information in real time while driving. It transmits to the adjacent base station 20.

도 10을 참고하면, 선두로 지정된 제1 무인 비행체(11)는 현재 GPS 좌표가 포함된 자신의 위치정보를 인접한 기지국(20)으로 전송한다(S1013). Referring to FIG. 10, the first unmanned aerial vehicle 11 designated as the head transmits its location information including current GPS coordinates to the adjacent base station 20 (S1013).

다음으로, 기지국(20)은 수신받은 GPS 좌표(GPS 1)를 오차신호로 보정하여 갱신된 GPS 좌표(GPS 1)를 생성한다(S1015). 이때, 제1 무인 비행체(11)의 GPS 좌표 보정은 제1 무인 비행체(11)의 GPS 좌표에 기지국(20)이 생성한 GPS 오차신호를 차분하는 DGPS(Differential GPS) 방법으로 수행될 수 있다. 다음으로, 기지국(20)은 제1 무인 비행체(11)의 갱신된 GPS 좌표(GPS 1)를 포함하는 위치정보를 군집주행 관제장치(40)로 전송한다(S1017). Next, the base station 20 corrects the received GPS coordinates (GPS 1) with an error signal to generate the updated GPS coordinates (GPS 1) (S1015). In this case, the correction of the GPS coordinates of the first unmanned aerial vehicle 11 may be performed by a Differential GPS (DGPS) method in which a GPS error signal generated by the base station 20 is differentiated from the GPS coordinates of the first unmanned aerial vehicle 11. Next, the base station 20 transmits the location information including the updated GPS coordinates (GPS 1) of the first unmanned aerial vehicle 11 to the cluster driving control device 40 (S1017).

다른 실시예에 따라, 복수의 무인 비행체(11, 12)들이 공역을 이동함에 따라 근접하는 기지국(20)이 달라질 수 있다. 즉, 주행 중인 제1 무인 비행체(11)가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국(20)의 서비스 영역으로 이동하면, 무인 비행체(10)는 현재 서비스 영역을 담당하는 기지국(20)으로 현재 위치정보를 전송하고, 무인 비행체(10)로부터 위치정보를 수신받은 현재 기지국(20)이 자신이 생성한 GPS 오차신호를 차분하여 갱신된 GPS 좌표를 생성한다. 따라서, 군집주행 관제장치(40)는, 인접 기지국(20)으로부터 갱신된 GPS 좌표(GPS 1)가 포함된 제1 무인 비행체(11)의 위치정보를 수신받을 수 있다. According to another embodiment, as the plurality of unmanned aerial vehicles 11 and 12 move through the airspace, the adjacent base station 20 may vary. That is, when the driving first unmanned aerial vehicle 11 leaves the corresponding service area and moves to the service area of the adjacent base station 20, the unmanned aerial vehicle 10 transmits current location information to the base station 20 in charge of the current service area. The current base station 20 that has transmitted and received location information from the unmanned aerial vehicle 10 differentiates the GPS error signal generated by itself to generate updated GPS coordinates. Accordingly, the cluster driving control device 40 may receive the location information of the first unmanned aerial vehicle 11 including the updated GPS coordinates (GPS 1) from the adjacent base station 20.

다음으로, 군집주행 관제장치(40)는, 수신받은 위치정보를 분석하여 해당 위치정보를 전송한 제1 무인 비행체(11)가 주행경로를 이탈하였는지를 분석한다(S1019). Next, the platooning control device 40 analyzes the received location information and analyzes whether the first unmanned aerial vehicle 11 that has transmitted the location information deviates from the driving route (S1019).

분석결과 제1 무인 비행체(11)가 주행경로를 이탈하지 않은 경우(S1019, No), 군집주행 관제장치(40)는, 제1 무인 비행체(11)의 위치정보를 뒤따르는 제2 무인 비행체(12)로 전송한다(S1021). 이때, 제1 무인 비행체(11)의 위치정보는 제2 무인 비행체(12)가 위치하는 서비스 영역을 담당하는 기지국(20)을 통해 전송되며, 이때 기지국(20)은 위치정보 보정 없이 제1 무인 비행체(11)의 위치정보를 전송할 수 있다. As a result of the analysis, when the first unmanned aerial vehicle 11 does not deviate from the driving route (S1019, No), the platooning control device 40 is a second unmanned aerial vehicle following the location information of the first unmanned aerial vehicle 11 ( 12) (S1021). At this time, the location information of the first unmanned aerial vehicle 11 is transmitted through the base station 20 in charge of the service area where the second unmanned aerial vehicle 12 is located, and at this time, the base station 20 It is possible to transmit the location information of the aircraft (11).

도 10에서는 제1 무인 비행체(11)가 주행경로를 이탈하지 않은 경우를 전제로 설명하였다. 주행경로를 이탈한 경우(S1019, Yes)를 가정하면, 도 11에 도시된 단계(S2021)를 수행하나, 이때 군집주행 관제장치(40)는, 기지국(20)을 통해 제1 무인 비행체(11)를 기초로 산출된 군집주행 유지좌표를 제2 무인 비행체(12)로 전송할 것이다. In FIG. 10, the first unmanned aerial vehicle 11 has been described on the premise that it does not deviate from the driving route. Assuming that the driving path is deviated (S1019, Yes), the step (S2021) shown in FIG. 11 is performed, but at this time, the platooning control device 40, the first unmanned aerial vehicle 11 through the base station 20 ) Will be transmitted to the second unmanned aerial vehicle 12, the platooning maintenance coordinates calculated on the basis of.

도 11을 참고하면, 주행중인 제2 무인 비행체(12)는 현재 GPS 좌표가 포함된 자신의 위치정보를 인접한 기지국(20)으로 전송한다(S2013). Referring to FIG. 11, the second unmanned aerial vehicle 12 being driven transmits its location information including the current GPS coordinates to the adjacent base station 20 (S2013).

다음으로, 기지국(20)은 수신받은 GPS 좌표(GPS 2)를 오차신호로 보정하여 갱신된 GPS 좌표(GPS 2)를 생성한다(S2015). 이때, 제2 무인 비행체(12)의 GPS 좌표 보정은 제2 무인 비행체(12)의 GPS 좌표에 기지국(20)이 생성한 GPS 오차신호를 차분하는 DGPS(Differential GPS) 방법으로 수행될 수 있다. Next, the base station 20 generates updated GPS coordinates (GPS 2) by correcting the received GPS coordinates (GPS 2) with an error signal (S2015). In this case, the correction of the GPS coordinates of the second unmanned aerial vehicle 12 may be performed by a differential GPS (DGPS) method in which a GPS error signal generated by the base station 20 is differentiated from the GPS coordinates of the second unmanned aerial vehicle 12.

다음으로, 기지국(20)은 제2 무인 비행체(12)의 갱신된 GPS 좌표(GPS 2)를 포함하는 위치정보를 군집주행 관제장치(40)로 전송한다(S2017). 다른 실시예에 따라, 주행 중인 제2 무인 비행체(12)가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국(20)의 서비스 영역으로 이동하면, 제2 무인 비행체(12)는 현재 서비스 영역을 담당하는 기지국(20)으로 현재 위치정보를 전송하고, 무인 비행체(10)로부터 위치정보를 수신받은 현재 기지국(20)이 자신이 생성한 GPS 오차신호를 차분하여 갱신된 GPS 좌표를 생성한다. 따라서, 군집주행 관제장치(40)는, 인접 기지국(20)으로부터 갱신된 GPS 좌표(GPS 2)가 포함된 제2 무인 비행체(12)의 위치정보를 수신받을 수 있다. Next, the base station 20 transmits the location information including the updated GPS coordinates (GPS 2) of the second unmanned aerial vehicle 12 to the platooning control device 40 (S2017). According to another embodiment, when the running second unmanned aerial vehicle 12 leaves the corresponding service area and moves to the service area of the adjacent base station 20, the second unmanned aerial vehicle 12 is the base station 20 currently in charge of the service area. ), and the current base station 20 receiving the location information from the unmanned aerial vehicle 10 differentiates the GPS error signal generated by itself to generate updated GPS coordinates. Accordingly, the platooning control device 40 may receive the location information of the second unmanned aerial vehicle 12 including the updated GPS coordinates (GPS 2) from the neighboring base station 20.

다음으로, 군집주행 관제장치(40)는, 수신받은 위치정보를 분석하여 해당 위치정보를 전송한 제2 무인 비행체(12)가 주행경로를 이탈하였는지를 분석한다(S2019). Next, the platooning control device 40 analyzes the received location information and analyzes whether the second unmanned aerial vehicle 12 transmitting the location information has deviated from the driving route (S2019).

분석결과 제2 무인 비행체(12)가 주행경로를 이탈한 경우(S2019, Yes), 군집주행 관제장치(40)는, 이탈한 제2 무인 비행체(12)를 뒤따르던 제3 내지 제5 무인 비행체(13, 14, 15)들이 주행경로를 이탈하지 않도록 군집주행을 유지하는 새로운 위치좌표를 생성한다(S2021). 여기서, 군집주행 유지좌표는, 도 6에 설명된 바와 같이 주행경로의 중심 좌표(C) 및 주행경로를 이탈한 제2 무인 비행체(12)의 현재 GPS 좌표(GPS2)를 기초로 벡터(VL)를 계산하고, 계산된 벡터(VL)와 주행경로 경계지점(A)과의 교점(NGPS)을 군집주행 유지좌표로 연산할 수 있다. As a result of the analysis, when the second unmanned aerial vehicle 12 deviates from the driving route (S2019, Yes), the platoon control system 40 is the third to fifth unmanned aerial vehicles following the escaped second unmanned aerial vehicle 12. New position coordinates for maintaining platooning are generated so that (13, 14, 15) do not deviate from the driving route (S2021). Here, the cluster driving maintenance coordinate is a vector (VL) based on the center coordinate (C) of the driving route and the current GPS coordinate (GPS 2 ) of the second unmanned aerial vehicle 12 deviating from the driving route as described in FIG. 6. ), and the intersection point (N GPS ) between the calculated vector (VL) and the driving route boundary point (A) can be calculated as the cluster driving maintenance coordinate.

다음으로, 군집주행 관제장치(40)는, 기지국(20)을 통해 군집주행 유지좌표를 제3 무인 비행체(13)로 전송한다(S2023). 도 5 및 도 6을 참고하면, 주행경로를 이탈한 제2 무인 비행체(12)를 뒤따르던 제3 무인 비행체(13)는 군집주행 유지좌표를 군집주행 관제장치(40)로부터 수신받아 군집 대형을 이탈하지 않고 주행경로 따라 이동할 수 있다. Next, the platooning control device 40 transmits the platooning maintenance coordinates to the third unmanned aerial vehicle 13 through the base station 20 (S2023). 5 and 6, the third unmanned aerial vehicle 13 following the second unmanned aerial vehicle 12 deviated from the driving route receives the platooning maintenance coordinates from the platooning control device 40 to obtain a cluster formation. You can move along the driving route without leaving.

도 11에서는 제2 무인 비행체(11)가 주행경로를 이탈한 경우를 전제로 설명하였다. 주행경로를 이탈하지 않은 경우(S2019, No)는 도 10에 도시된 단계(S1021)를 수행하나, 이때 군집주행 관제장치(40)는, 기지국(20)을 통해 제2 무인 비행체(12)의 위치정보를 제3 무인 비행체(13)로 전송할 것이다. In FIG. 11, the second unmanned aerial vehicle 11 has been described on the premise that it deviates from the driving route. In the case of not deviating from the driving route (S2019, No), the step (S1021) shown in FIG. 10 is performed, but at this time, the platooning control device 40, the second unmanned aerial vehicle 12 through the base station 20 The location information will be transmitted to the third unmanned aerial vehicle 13.

도 10 및 도 11에는 제1 무인 비행체(11) 및 제2 무인 비행체(12)에 대한 위치정보 전송 및 판단과정을 설명하나, 제3, 4, 5 무인 비행체(13, 14, 15)도 주행 단계들(S1013 내지 S1021, 또는 S2013 내지 S2027)을 동일하게 반복할 수 있다. 군집주행 관제장치(40)는, 주행중인 복수의 이동체(11, 12, 13, 14, 15)로부터 동일 시간대에 위치정보를 수신받아 주행경로 이탈여부를 판단할 수 있으며, 다른 실시예에 따라 일정 시간차를 두고 위치정보를 수신받아 주행경로 이탈여부를 판단할 수 있다. 10 and 11 describe the process of transmitting and determining location information for the first unmanned aerial vehicle 11 and the second unmanned aerial vehicle 12, but the 3rd, 4th, and 5th unmanned aerial vehicles 13, 14, 15 also travel The steps (S1013 to S1021, or S2013 to S2027) may be identically repeated. The cluster driving control device 40 may receive location information from a plurality of moving objects 11, 12, 13, 14, and 15 while driving, and determine whether or not to deviate from the driving route, according to another embodiment. It is possible to determine whether to deviate from the driving route by receiving the location information at a time difference.

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While this specification includes many features, such features should not be construed as limiting the scope or claims of the invention. In addition, features described in separate embodiments herein may be combined and implemented in a single embodiment. Conversely, various features described in a single embodiment herein may be individually implemented in various embodiments, or may be properly combined and implemented.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.Although the operations have been described in a specific order in the drawings, it should not be understood that such operations are performed in a specific order as shown, or as a series of consecutive sequences, or that all described operations are performed to obtain a desired result. . Multitasking and parallel processing can be advantageous in certain environments. In addition, it should be understood that classification of various system components in the above-described embodiments does not require such classification in all embodiments. The above-described program components and systems may generally be implemented as a package in a single software product or multiple software products.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. This process can be easily carried out by a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, and thus will not be described in detail.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. It is not limited by the drawings.

10: 이동체 20: 기지국
30: 이동통신 네트워크 40: 군집주행 관제장치10: mobile 20: base station
30: mobile communication network 40: platooning control device

Claims (14)

복수의 이동체의 군집주행을 관제하는 장치에 있어서,
기지국으로부터 상기 복수의 이동체의 위치정보를 수신받는 통신부;
상기 복수의 이동체의 위치정보와 목표지점의 위치정보를 기초로 상대위치를 산정하여 상기 복수의 이동체의 주행 순서를 결정하는 군집주행 스케줄링부; 및
군집주행 중인 상기 복수의 이동체를 모니터링하고 선행 이동체의 위치정보를 상기 기지국을 통해 후행 이동체로 전송하는 군집주행 모니터링부;를 포함하고,
상기 군집주행 모니터링부는,
선행 이동체의 위치정보를 분석하여 주행경로를 이탈하여 주행 중이면 후행 이동체가 기존 주행경로를 이탈하지 않도록 기준이 되는 군집주행 유지좌표를 생성하고 상기 기지국을 통해 상기 군집주행 유지좌표를 후행 이동체로 전송하는 것을 특징으로 하는 장치. In the device for controlling clustered running of a plurality of moving objects,
A communication unit receiving location information of the plurality of mobile objects from a base station;
A cluster driving scheduling unit determining a driving order of the plurality of moving objects by calculating a relative position based on the position information of the plurality of moving objects and the position information of the target point; And
Including; a platooning monitoring unit that monitors the plurality of mobiles in platooning and transmits location information of the preceding mobiles to the following mobiles through the base station,
The platooning monitoring unit,
By analyzing the location information of the preceding vehicle, if it is driving by deviating from the driving path, the platooning maintenance coordinates as a reference are generated so that the following vehicle does not deviate from the existing driving path, and the platooning maintenance coordinates are transmitted to the following mobile unit through the base station. Device, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 복수의 이동체의 위치정보는, GPS 좌표를 포함하고,
상기 기지국은,
서비스 영역 내에 위치하는 이동체로부터 GPS 좌표를 수신받고 수신받은 GPS 좌표를 오차신호로 보정하여 상기 통신부로 전송하는 것을 특징으로 하는 장치. The method of claim 1,
The location information of the plurality of moving objects includes GPS coordinates,
The base station,
An apparatus, characterized in that receiving GPS coordinates from a mobile object located in a service area, correcting the received GPS coordinates as an error signal, and transmitting the received GPS coordinates to the communication unit. 제2항에 있어서,
상기 통신부는,
주행 중인 이동체가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국의 서비스 영역으로 이동할 때 인접 기지국으로부터 갱신된 GPS 좌표가 포함된 상기 이동체의 위치정보를 수신받는 것을 특징으로 하는 장치. The method of claim 2,
The communication unit,
An apparatus, characterized in that, when a moving object moves out of a corresponding service area and moves to a service area of an adjacent base station, location information of the mobile object including updated GPS coordinates is received from the adjacent base station. 제2항에 있어서,
상기 군집주행 스케줄링부는,
목표지점의 위치좌표와 상기 복수의 이동체의 갱신된 GPS 좌표 간의 벡터 크기를 산정하고 벡터 크기가 작은 순서로 주행 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치. The method of claim 2,
The platooning scheduling unit,
And calculating a vector size between the position coordinates of the target point and the updated GPS coordinates of the plurality of moving objects, and determining a driving order in an order in which the vector sizes are small. 제4항에 있어서,
상기 군집주행 모니터링부는,
선행 이동체의 위치정보를 분석하여 주행경로대로 주행중이면 상기 기지국을 통해 선행 이동체의 위치정보를 후행 이동체로 전송하는 것을 특징으로 하는 장치. The method of claim 4,
The platooning monitoring unit,
An apparatus, characterized in that, by analyzing the position information of the preceding mobile object and transmitting the position information of the preceding mobile object to the following mobile object through the base station when driving along a driving path. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 군집주행 유지좌표는,
주행경로의 중심 좌표 및 주행경로를 이탈한 선행 이동체의 갱신된 GPS 좌표를 기초로 산정된 벡터와 주행경로 경계지점과의 교점에 대응하는 것을 특징으로 하는 장치. The method of claim 1,
The platooning maintenance coordinates are:
An apparatus, characterized in that corresponding to an intersection point between a vector calculated based on a center coordinate of a driving route and an updated GPS coordinate of a preceding moving object deviating from the driving route and a boundary point of the driving route. 군집주행 관제장치가 복수의 이동체의 군집주행을 제어하는 방법에 있어서,
목표지점의 위치정보와 기지국으로부터 수신받은 상기 복수의 이동체의 위치정보를 기초로 상대위치를 산정하고 상기 상대위치를 기초로 상기 복수의 이동체의 주행 순서를 결정하여 군집주행을 스케줄링하는 단계; 및
군집주행 중인 상기 복수의 이동체를 모니터링하고 선행 이동체의 위치정보를 상기 기지국을 통해 후행 이동체로 전송하여 군집주행을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 군집주행을 제어하는 단계는,
선행 이동체의 위치정보를 분석하여 주행경로를 이탈하여 주행중이면 후행 이동체가 기존 주행경로를 이탈하지 않도록 기준이 되는 군집주행 유지좌표를 생성하는 단계; 및
상기 기지국을 통해 상기 군집주행 유지좌표를 후행 이동체로 전송하는 단계;를 포한하는 것을 특징으로 하는 방법. In the method for the platooning control device to control platooning of a plurality of moving objects,
Calculating a relative position based on the location information of a target point and the location information of the plurality of mobiles received from the base station, and determining a driving order of the plurality of mobiles based on the relative positions to schedule cluster driving; And
Including; monitoring the plurality of mobiles in platooning and controlling the platooning by transmitting the location information of the preceding mobiles to the following mobiles through the base station; and
The step of controlling the platoon running,
Analyzing the location information of the preceding moving object and generating a cluster driving maintenance coordinate as a reference so that the following moving object does not deviate from the existing driving route when driving by deviating from the driving route; And
And transmitting the cluster driving maintenance coordinates to a subsequent mobile through the base station. 제8항에 있어서,
상기 복수의 이동체의 위치정보는, GPS 좌표를 포함하고,
상기 기지국은,
서비스 영역 내에 위치하는 이동체로부터 GPS 좌표를 수신받고 수신받은 GPS 좌표를 오차신호로 보정하여 갱신된 GPS 좌표를 상기 군집주행 관제장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 8,
The location information of the plurality of moving objects includes GPS coordinates,
The base station,
A method comprising receiving GPS coordinates from a mobile object located in a service area, correcting the received GPS coordinates with an error signal, and transmitting the updated GPS coordinates to the cluster driving control device. 제9항에 있어서,
상기 군집주행을 제어하는 단계는,
주행 중인 이동체가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국의 서비스 영역으로 이동할 때 인접 기지국으로부터 갱신된 GPS 좌표가 포함된 이동체의 위치정보를 수신받는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 9,
The step of controlling the platoon running,
A method, characterized in that, when a moving object leaves a corresponding service area and moves to a service area of an adjacent base station, location information of the mobile object including updated GPS coordinates is received from the adjacent base station. 제9항에 있어서,
상기 군집주행을 스케줄링하는 단계는,
목표지점의 위치좌표와 상기 복수의 이동체의 갱신된 GPS 좌표 간의 벡터 크기를 산정하고 벡터 크기가 작은 순서로 주행 순서를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 9,
The step of scheduling the platoon running,
The method according to claim 1, wherein the vector size between the location coordinates of the target point and the updated GPS coordinates of the plurality of moving objects is calculated, and the driving order is determined in an order of small vector sizes. 제11항에 있어서,
상기 군집주행을 제어하는 단계는,
선행 이동체의 위치정보를 분석하여 주행경로대로 주행중이면 상기 기지국을 통해 선행 이동체의 위치정보를 후행 이동체로 전송하는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 11,
The step of controlling the platoon running,
Analyzing the position information of the preceding mobile object and transmitting the position information of the preceding mobile object to the following mobile object through the base station if the vehicle is traveling along a driving path. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 군집주행을 제어하는 단계는,
주행경로의 중심 좌표 및 주행경로를 이탈한 선행 이동체의 갱신된 GPS 좌표를 기초로 산정된 벡터와 주행경로 경계지점과의 교점에 대응하는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 8,
The step of controlling the platoon running,
A method, characterized in that corresponding to an intersection point between a vector calculated based on a center coordinate of a driving route and an updated GPS coordinate of a preceding moving object deviating from the driving route and a boundary point of the driving route.
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